随着我国经济社会的快速发展和城市化进程的不断推进,城镇居民车辆保有量急速增长,市政道路交通压力大增,城市交通拥堵问题日益突出,由于城市征地等难度大,在城区新建道路往往难以实施,对现有道路进行拓宽、提质的改扩建工程是提升城市道路通行服务能力的有效措施,将越来越多的在实践中得到运用,在城市市政道路的改扩建中,由于施工对周边交通、环境影响很大,工期要求较为苛刻,因此,在新旧路基之间差异沉降无法避免的情况下,研究何种拓宽方式和路面结构能提升结构性能,提升改扩建道路的使用寿命,提高经济可行性,具有十分重要的意义。邵阳属于湿热多雨气候区,夏季气温高,昼夜温差大。通过调查邵阳市政道路改扩建工程现状及路面病害,改扩建工程可能存在五种可能的施工方案,针对不同改扩建方案,利用ABAQUS软件分别建立有限元分析模型,进行敏感性分析和路面结构应力分析,获得如下结论:(1)研究结果显示,当新旧路基之间整体性越强或者新路基顶面回弹模量越高或路面结构厚度越大时,荷载应力越小;当工后差异沉降越大或者路面结构的厚度越小或新旧路面结构之间的整体性越强,或拓宽面板的宽度越大时,沉降对路面结构产生的附加应力越大;在其他条件相同时,附加应力与沉降量刚好成正比。(2)研究表明,市政道路改扩建时,宜在拓宽侧增设垫层,垫层材料模量应大于200MPa。基层厚度应大于36cm,建议取38~40cm为宜。(3)方案一单侧拓宽,建议水泥混凝土路面厚度28cm为宜;方案二单侧拓宽+旧路面碎石化,建议水泥混凝土路面厚度28cm为宜;方案三双侧对称拓宽,建议水泥混凝土路面厚度20cm为宜,也是最经济的方案;方案四非对称双侧拓宽,道路中线偏离新旧路基结合处,正常行驶车道处于最不利位置,考虑挖除至中心线部分旧路面再拼接;方案五单侧拓宽+旧路面全挖除,建议水泥混凝土路面厚度28cm为宜。(4)当市政道路旧路完整时,建议采用方案一、方案三方案设计,如遇方案四情况,可考虑挖除至中心线部分旧路面再拼接;当市政道路旧路破碎时,可采用方案二和方案五方案处理。(5)分析表明,沥青加铺层厚度最少6cm,推荐厚度8~10cm为宜。